Гидравлический расчет газопроводов среднего и высокого давлений.

При гидравлическом расчете газопроводов среднего и высокого дав­лений, в которых перепады давления в отличие от газопроводов низкого давления значительны, изменение плотности и скорости движения газа не­обходимо учитывать.

Поэтому потери давления на преодоление сил трения в таких газопро­водах определяются по формуле:

(1.18)

где Р_н, Р_к - абсолютное давление газа в начале и конце газопровода, МПа:

l -длина рассчитываемого участка газопровода, км;

К_э - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхно­сти стенки трубы, см;

d- внутренний диаметр газопровода, см;

v - коэффициент кинематической вязкости, м² /с;

ρ - плотность газа, кг/м³, при температуре 0°С и давлении 101.3 кПа;

Q - расход газа, нм³/ч.

Расчет с использованием приведенной формулы требует значительно­го времени и довольно затруднителен. Поэтому для расчета газопроводов среднего и высокого давлений используют номограммы, составленные для наиболее распространенных в газовой технике труб. Для однокольцевого газопровода аварийных режимов, подлежащих расчету, два: при выключе­нии участков сети слева и справа от точки питания. Так как при этом одно­кольцевой газопровод превращается в тупиковый, диаметр кольца можно определить из расчета аварийного режима при лимитированном газоснаб­жении.

Основными исходными данными для гидравлического расчета газо­проводов высокого (среднего) давления являются схема сети, расчетные расходы газа всех потребителей и перепад давления в сети, то есть разница давлений на выходе газа из ГГРП и в самой удаленной от него точке по­требления по схеме.

Расчет однокольцевой сети газопроводов проводится в следующей последовательности.

1. Составляется расчетная схема газопроводной сети, нумеруются участки, проставляются их расчетные длины, выписываются расчетные расходы га­за перед каждым сосредоточенным потребителем.

2. Производится предварительный расчет диаметра кольца по приближен­ной зависимости;

(1.19)

(1.20)

где R - удельные потери давления, Па²/м;

V_р - расчетный расход газа, м³/ч;

V_i - расчетный расход газа потребителем, м³/ч;

К_об - коэффициент обеспеченности;

Р_н, Р_к - абсолютные давления газа в начале и конце сети, МПа;

1_к - протяженность кольца, м;

1,1- коэффициент, учитывающий местные сопротивления;

0,59 - приближенное значение коэффициента а в формуле определе­ния расчетного расхода, когда газопровод несет путевую нагрузку.

Диаметр кольца целесообразно принимать постоянным. Если это не удается, то участки газопроводов, расположенные диаметрально противо­положно точке питания, следует принимать меньшего диаметра, но не менее0,75 диаметра головного участка.

3. Выполняют два варианта гидравлического расчета аварийных режимов при выключении головных участков справа и слева от точки питания. Оп­ределяются суммированием расчетные расходы газа каждого участка сети, начинается эта операция от конца тупика по направлению к головному ГРП. Диаметры участков корректируются так, чтобы давление газа у по­следнего потребителя не понижалось ниже минимально допустимого зна­чения. Для всех ответвлений рассчитывают диаметры газопроводов на полное использование перепада давления с подачей им газа в объеме (V_i-К_об).

4. Подбираются диаметры ответвлений к сосредоточенным потребителям при расчетном гидравлическом режиме. В случае необходимости диамет­ры отводов увеличивают до необходимых размеров.

Производим расчеты для аварийных режимов при выключении голов­ных участков 1-8 и 1-2. Узловые расходы на участках принимаем равными 0.7V_р.

При отключении участка кольцевая сеть становится тупиковой. По выбранному диаметру и расходу на участке по номограмме определяем величину удельного падения квадрата давления и давление в конце участка по формуле:

(1.21)

где Р_к -давление в конце участка, Па;

1- длина участка, м;

R_д- действительная величина удельного падения квадрата давления, Па²/м.

В процессе расчета выясняем, что кольцо подобранным диаметром обес­печивает необходимое давление в концевых точках.

Гидравлический расчет газопроводов среднего давления приведен в

приложении А.